專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能制冷空調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于制冷空調(diào)的多功能試驗(yàn)平臺(tái)，涉及制冷空調(diào)測(cè)試設(shè)備制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)有100多所院校設(shè)置了建筑環(huán)境與設(shè)備專(zhuān)業(yè)，同時(shí)設(shè)置熱能工程專(zhuān)業(yè)的院校都有制冷與低溫專(zhuān)業(yè)方向。這些學(xué)校建筑環(huán)境設(shè)備專(zhuān)業(yè)和制冷與低溫工程專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生的培養(yǎng)實(shí)踐和試驗(yàn)環(huán)節(jié)是這種工程性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)非常重要的環(huán)節(jié)，但是單獨(dú)設(shè)置按照國(guó)家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求建設(shè)壓縮機(jī)性能試驗(yàn)，空調(diào)箱試驗(yàn)，冷水機(jī)組試驗(yàn)等多種試驗(yàn)系統(tǒng)需要巨大的資金投資，不符合多數(shù)院校小投入，多產(chǎn)出的要求。因此一種能實(shí)現(xiàn)這個(gè)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐和試驗(yàn)培養(yǎng)環(huán)節(jié)要求的，投入少，多功能的試驗(yàn)平臺(tái)是很多院校的迫切要求。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)平臺(tái)，在同一平臺(tái)上可以方便的切換到不同的試驗(yàn)種類(lèi)，通過(guò)自動(dòng)控制改變?cè)囼?yàn)的不同工況。
技術(shù)方案該制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)平臺(tái)由制冷部分、空氣處理部分和控制柜所組成，制冷部分包括制冷系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷媒水系統(tǒng)，其中在制冷系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)的兩端分別接冷凝器、蒸發(fā)器，冷凝器蒸發(fā)器的另一端通過(guò)相串接的手動(dòng)膨脹閥、第一閥門(mén)相連接成一個(gè)回路，在手動(dòng)膨脹閥的兩端并聯(lián)有電子膨脹閥，第二閥門(mén)、熱力膨脹閥相串接后并聯(lián)在相串接的手動(dòng)膨脹閥、第一閥門(mén)的兩端；在冷媒系統(tǒng)中流量計(jì)二、第二恒溫器、第三閥門(mén)、第七閥門(mén)、冷媒—水板式換熱器、第八閥門(mén)、第十閥門(mén)、冷媒泵相串聯(lián)成一個(gè)回路，蒸發(fā)器的兩端分別通過(guò)第四閥門(mén)、第五閥門(mén)并聯(lián)在第三閥門(mén)的兩端，蓄冷裝置的兩端分別通過(guò)第九閥門(mén)、第十閥門(mén)并聯(lián)在第十閥門(mén)的兩端，第六閥門(mén)的兩端并聯(lián)在相串聯(lián)的第七閥門(mén)、第八閥門(mén)、冷媒—水板式換熱器的兩端；在冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔進(jìn)水端通過(guò)一個(gè)第二十一閥門(mén)接冷凝器的出口，冷卻塔的出水端通過(guò)相串聯(lián)的冷卻水泵、第十八閥門(mén)、第一恒溫器，流量計(jì)一、第十九閥門(mén)接冷凝器的進(jìn)口，第十七閥門(mén)的一端接冷卻水泵、第十八閥門(mén)之間，閥門(mén)的另一端接第十九閥門(mén)與冷凝器之間；在冷媒水系統(tǒng)中冷媒—水板式換熱器、第十二閥門(mén)、水泵、第十三閥門(mén)、第十五閥門(mén)、第一恒溫器、流量計(jì)一、閥門(mén)相串聯(lián)成一個(gè)回路，第十四閥門(mén)、表冷器、第十六閥門(mén)相串聯(lián)后并聯(lián)在第十五閥門(mén)的兩端；在空氣處理部分中測(cè)量噴嘴、表冷器、加熱器、加濕器、變頻風(fēng)機(jī)順序排列，空氣從測(cè)量噴嘴進(jìn)，由變頻風(fēng)機(jī)送出。
控制系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)，冷媒系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，風(fēng)系統(tǒng)的各用電器件如壓縮機(jī)，電磁閥，恒溫器一，冷媒泵，恒溫器二，冷卻水泵，冷卻塔風(fēng)機(jī)，水泵等的空氣開(kāi)關(guān)，交流接觸器，控制用中間繼電器，控制用高精度調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器(固態(tài)繼電器，電子膨脹閥控制器)，測(cè)量?jī)x表，數(shù)據(jù)采集器，動(dòng)態(tài)模擬顯示低壓電路，計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
在該平臺(tái)上體現(xiàn)了制冷空調(diào)的所用常用的設(shè)備，而且對(duì)關(guān)鍵設(shè)備如壓縮機(jī)，水泵，空調(diào)箱，膨脹閥的性能可以根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能的試驗(yàn)，同時(shí)可以對(duì)制冷系統(tǒng)如冷水機(jī)組，空氣處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的性能試驗(yàn)。
由于多個(gè)試驗(yàn)分別建設(shè)獨(dú)立的試驗(yàn)臺(tái)，儀表，設(shè)備和控制器件的投入將是復(fù)合的多功能平臺(tái)的若干倍，同時(shí)制冷空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)有有機(jī)的結(jié)合在一起，學(xué)生看到的是獨(dú)立的系統(tǒng)，不利于學(xué)生建立實(shí)際應(yīng)用中的綜合系統(tǒng)的感觀認(rèn)識(shí)。本制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)將制冷空調(diào)的常規(guī)系統(tǒng)按實(shí)際使用的情況有機(jī)的組合在一起，并加入按照國(guó)家試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的控制部件，儀表，測(cè)量?jī)x表。在該平臺(tái)上學(xué)生不但可以認(rèn)識(shí)實(shí)際使用的制冷空調(diào)系統(tǒng)，而且對(duì)系統(tǒng)種的關(guān)鍵設(shè)備，以及主要制冷，空調(diào)系統(tǒng)可以進(jìn)行性能試驗(yàn)，學(xué)生可以通過(guò)操作，定量的分析設(shè)備和系統(tǒng)的情況，分析參數(shù)對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行情況的影響。本試驗(yàn)平臺(tái)體現(xiàn)良好的擴(kuò)展和便于科學(xué)研究的功能，研究生甚至老師可以更換設(shè)備的情況下進(jìn)行科研試驗(yàn)。
本發(fā)明提供的制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)平臺(tái)，可以完成多種教學(xué)試驗(yàn)如制冷壓縮機(jī)性能測(cè)試，冷水機(jī)組性能測(cè)試，水—水換熱器傳熱，阻力性能測(cè)試，水泵性能測(cè)試，組合式空調(diào)箱性能測(cè)試，變風(fēng)量空調(diào)箱試驗(yàn)，變流量試驗(yàn)，電子膨脹閥控制試驗(yàn)，熱力膨脹閥和手動(dòng)膨脹閥性能試驗(yàn)。所有的試驗(yàn)在同一個(gè)平臺(tái)上完成，每個(gè)試驗(yàn)通過(guò)電氣系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)的切換和閥門(mén)的切換實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)軟件的切換以及儀表使用的切換。在同一平臺(tái)上可以方便的切換到不同的試驗(yàn)種類(lèi)，通過(guò)自動(dòng)控制改變?cè)囼?yàn)的不同工況。數(shù)據(jù)采集和試驗(yàn)報(bào)告，報(bào)表通過(guò)計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)接口自動(dòng)完成。
技術(shù)效果本發(fā)明是在多次試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)的實(shí)踐種總結(jié)，改進(jìn)，優(yōu)化后提出的多功能的制冷空調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)管路切換，儀表的共用實(shí)現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)多功能試驗(yàn)，同時(shí)與多個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)臺(tái)相比，投入大大減少。
該試驗(yàn)平臺(tái)可以完成多種教學(xué)試驗(yàn)如制冷壓縮機(jī)性能測(cè)試，冷水機(jī)組性能測(cè)試，水—水換熱器傳熱，阻力性能測(cè)試，水泵性能測(cè)試，組合式空調(diào)箱性能測(cè)試，變風(fēng)量空調(diào)箱試驗(yàn)，變流量試驗(yàn)，電子膨脹閥控制試驗(yàn)，熱力膨脹閥和手動(dòng)膨脹閥性能試驗(yàn)的綜合試驗(yàn)平臺(tái)；多項(xiàng)試驗(yàn)都按照國(guó)家試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置，試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有科學(xué)參考價(jià)值；該試驗(yàn)平臺(tái)的多功能是通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，測(cè)量用的以其儀表，控制儀器和控制設(shè)備都是通過(guò)切換實(shí)現(xiàn)共用，因此投入比單獨(dú)設(shè)置的多個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)成級(jí)數(shù)的降低，同時(shí)學(xué)生在同一試驗(yàn)平臺(tái)上可以獲得獨(dú)立試驗(yàn)裝置上無(wú)法獲得的實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)本來(lái)相互關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)，對(duì)教學(xué)和學(xué)生掌握工程應(yīng)用知識(shí)大有補(bǔ)益。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中有變頻壓縮機(jī)1，冷凝器2，手動(dòng)膨脹閥5，電子膨脹閥6，熱力膨脹閥7，蒸發(fā)器8，冷媒泵9，流量計(jì)二10，恒溫器二11，冷媒—水換熱器18，蓄冷裝置22，水泵24，空調(diào)箱冷卻盤(pán)管29，加熱器30，加濕器31，變頻風(fēng)機(jī)32，測(cè)量噴嘴33，冷卻塔34，冷卻水泵35，恒溫器一38，流量計(jì)一39，第一閥門(mén)3、第二閥門(mén)4、第三閥門(mén)12、第四閥門(mén)13、第五閥門(mén)14、第六閥門(mén)15、第七閥門(mén)16、第八閥門(mén)17、第九閥門(mén)19、第十閥門(mén)20、第十一閥門(mén)21、第十二閥門(mén)23、第十三閥門(mén)25、第十四閥門(mén)26、第十五閥門(mén)27、第十六閥門(mén)28、第十七閥門(mén)36、第十八閥門(mén)37、第十九閥門(mén)40、第二十閥門(mén)41、第二十一閥門(mén)42。
圖2是本發(fā)明控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)平臺(tái)主要由制冷部分、空氣處理部分和控制柜所組成，制冷部分包括制冷系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷媒水系統(tǒng)，其中在制冷系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)1的兩端分別接冷凝器2、蒸發(fā)器8，冷凝器2、蒸發(fā)器8的另一端通過(guò)相串接的手動(dòng)膨脹閥5、第一閥門(mén)3相連接成一個(gè)回路，在手動(dòng)膨脹閥5的兩端并聯(lián)有電子膨脹閥6，第二閥門(mén)4、熱力膨脹閥7相串接后并聯(lián)在相串接的手動(dòng)膨脹閥5、第一閥門(mén)3的兩端；在冷媒系統(tǒng)中流量計(jì)二10、第二恒溫器11、第三閥門(mén)12、第七閥門(mén)16、冷媒—水板式換熱器18、第八閥門(mén)17、第十閥門(mén)20、冷媒泵9相串聯(lián)成一個(gè)回路，蒸發(fā)器8的兩端分別通過(guò)第四閥門(mén)13、第五閥門(mén)14并聯(lián)在第三閥門(mén)12的兩端，蓄冷裝置22的兩端分別通過(guò)第九閥門(mén)19、第十閥門(mén)20并聯(lián)在第十閥門(mén)20的兩端，第六閥門(mén)15的兩端并聯(lián)在相串聯(lián)的第七閥門(mén)16、第八閥門(mén)17、冷媒—水板式換熱器18的兩端；在冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔34進(jìn)水端通過(guò)一個(gè)第二十一閥門(mén)42接冷凝器2的出口，冷卻塔34的出水端通過(guò)相串聯(lián)的冷卻水泵35、第十八閥門(mén)37、第一恒溫器38，流量計(jì)一39、第十九閥門(mén)40接冷凝器2的進(jìn)口，第十七閥門(mén)36的一端接冷卻水泵35、第十八閥門(mén)37之間，閥門(mén)36的另一端接第十九閥門(mén)40與冷凝器2之間；在冷媒水系統(tǒng)中冷媒—水板式換熱器18、第十二閥門(mén)23、水泵24、第十三閥門(mén)25、第十五閥門(mén)27、第一恒溫器38、流量計(jì)一39、閥門(mén)41相串聯(lián)成一個(gè)回路，第十四閥門(mén)26、表冷器29、第十六閥門(mén)28相串聯(lián)后并聯(lián)在第十五閥門(mén)27的兩端；在空氣處理部分中測(cè)量噴嘴33、表冷器29、加熱器30、加濕器31、變頻風(fēng)機(jī)32順序排列，空氣從測(cè)量噴嘴33進(jìn)，由變頻風(fēng)機(jī)32送出。
該裝置可以以下幾種模式運(yùn)行1.冷水機(jī)組試驗(yàn)，通過(guò)變頻壓縮機(jī)1，冷凝器2，經(jīng)過(guò)手閥4，熱力膨脹閥7，進(jìn)入蒸發(fā)器8后再進(jìn)入變頻壓縮機(jī)1，第一閥門(mén)3關(guān)閉；冷卻水通過(guò)冷卻塔34、冷卻水泵35、第十八閥門(mén)37、恒溫器一38、流量計(jì)一39、第十九閥門(mén)40、冷凝器2繼續(xù)進(jìn)入冷卻塔34，第十七閥門(mén)36、第二十閥門(mén)41關(guān)閉；冷媒水通過(guò)恒溫器二11、流量計(jì)二10、冷媒泵9、第十閥門(mén)20、第六閥門(mén)15、第五閥門(mén)14、第四閥門(mén)13、蒸發(fā)器8繼續(xù)進(jìn)入恒溫器二，第三閥門(mén)12第七閥門(mén)16、第八閥門(mén)17、第九閥門(mén)19、第十一閥門(mén)21關(guān)閉；冷媒進(jìn)口溫度通過(guò)恒溫器二11調(diào)節(jié)，出口溫度通過(guò)第四閥門(mén)13調(diào)節(jié)，冷卻水進(jìn)口溫度通過(guò)恒溫器一38調(diào)節(jié)，出口溫度通過(guò)第二十一閥門(mén)42調(diào)節(jié)。通過(guò)蒸發(fā)器側(cè)冷媒流量和冷媒進(jìn)出口溫度可以得出制冷量，壓縮計(jì)的耗功通過(guò)電參數(shù)儀表測(cè)得。性能系數(shù)可以計(jì)算得出；通過(guò)恒溫器和閥門(mén)改變冷媒水，冷卻水的進(jìn)出口溫度。2.壓縮機(jī)試驗(yàn)通過(guò)變頻壓縮機(jī)1、冷凝器2、第一閥門(mén)3、通過(guò)電子膨脹閥6手動(dòng)膨脹閥5進(jìn)入蒸發(fā)器8后再進(jìn)入變頻壓縮機(jī)1，第二閥門(mén)4關(guān)閉；冷卻水通過(guò)冷卻塔34，冷卻水泵35，第十八閥門(mén)37，恒溫器一38，流量計(jì)一39，第十九閥門(mén)40，冷凝器2繼續(xù)進(jìn)入冷卻塔34，第十七閥門(mén)36、第二十閥門(mén)41關(guān)閉；冷媒水通過(guò)恒溫器二11、流量計(jì)二10、冷媒泵9、第十閥門(mén)20、第六閥門(mén)15、第五閥門(mén)14、第四閥門(mén)13、蒸發(fā)器8繼續(xù)進(jìn)入恒溫器二11，第三閥門(mén)12、第七閥門(mén)16、第八閥門(mén)17、第九閥門(mén)19、第十一閥門(mén)21、關(guān)閉繼續(xù)進(jìn)入恒溫器二；壓縮機(jī)吸氣壓力通過(guò)恒溫器二38調(diào)節(jié)，吸氣溫度通過(guò)電子膨脹閥6調(diào)節(jié)，排氣壓力通過(guò)恒溫器一11調(diào)節(jié)；通過(guò)蒸發(fā)器側(cè)冷媒流量和冷媒進(jìn)出口溫度可以得出制冷量后蒸發(fā)器進(jìn)出口的的溫度壓力可以計(jì)算的進(jìn)出焓差，由此可以計(jì)算出壓縮機(jī)中質(zhì)量流量，通過(guò)冷凝器側(cè)冷媒流量和冷媒進(jìn)出口溫度可以得出制冷量后冷凝器進(jìn)出口的的溫度壓力可以計(jì)算的進(jìn)出焓差，由此可以計(jì)算出壓縮機(jī)中質(zhì)量流量；壓縮計(jì)的耗功通過(guò)電參數(shù)儀表測(cè)得。性能系數(shù)可以計(jì)算得出；通過(guò)恒溫器和電子膨脹閥可以調(diào)節(jié)吸氣壓力，排氣壓力和吸氣溫度，由此可以得出壓縮機(jī)變工況性能曲線(xiàn)。
3.冷媒—水換熱器試驗(yàn)，通過(guò)變頻壓縮機(jī)1，冷凝器2，第二閥門(mén)4，熱力膨脹閥7進(jìn)入蒸發(fā)器8后再進(jìn)入變頻壓縮機(jī)1；冷卻水通過(guò)冷卻塔34，冷卻水泵35，第十七閥門(mén)36，冷凝器2后，繼續(xù)進(jìn)入冷卻塔34，第十八閥門(mén)37關(guān)閉；冷媒通過(guò)恒溫器二11，流量計(jì)二10，冷媒泵9，第十閥門(mén)20、第八閥門(mén)17、冷媒—水換熱器18，第七閥門(mén)16、、第五閥門(mén)14，蒸發(fā)器8，第四閥門(mén)13再進(jìn)入恒溫器二11，第十一閥門(mén)21、第九閥門(mén)19、第六閥門(mén)15、第三閥門(mén)12、關(guān)閉；水通過(guò)水泵24、第十三閥門(mén)25、第十五閥門(mén)27、恒溫器38、流量計(jì)39、第二十閥門(mén)41、冷媒—水換熱器18、第十二閥門(mén)23、再經(jīng)過(guò)水泵24，第十四閥門(mén)26、第十六閥門(mén)28、第十九閥門(mén)40關(guān)閉；冷媒—水換熱器冷媒進(jìn)口溫度通過(guò)恒溫器二調(diào)節(jié)，出口溫度通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)，冷媒—水換熱器水進(jìn)口溫度通過(guò)恒溫器一調(diào)節(jié)，出口溫度通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)，通過(guò)蒸發(fā)器側(cè)冷媒流量和換熱器冷媒進(jìn)出口溫度可以得出冷媒側(cè)吸熱量，通過(guò)冷水側(cè)冷水流量和冷水進(jìn)出口溫度可以得出冷水側(cè)吸熱量；換熱器的阻力通過(guò)差壓變送器測(cè)出。
4.水泵試驗(yàn)，利用冷媒水系統(tǒng)中的水泵進(jìn)行水泵流量與揚(yáng)程關(guān)系試驗(yàn)，水經(jīng)過(guò)水泵24，第十三閥門(mén)25、第十五閥門(mén)27、恒溫器一38、流量計(jì)一39、第二十閥門(mén)41、冷媒—水換熱器18，后進(jìn)水泵24入口，調(diào)節(jié)水泵后的第十三閥門(mén)25來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的阻力，通過(guò)流量計(jì)一39和水泵進(jìn)出口設(shè)置的壓力傳感器測(cè)出水泵的流量和水泵的揚(yáng)程，改變第十三閥門(mén)25開(kāi)度，可以改變管路中的阻力，流量，得出一系列的流量以及對(duì)應(yīng)的水泵的揚(yáng)程；可以匯出水泵的流量—揚(yáng)程曲線(xiàn)。
5.變流量試驗(yàn)，本試驗(yàn)系統(tǒng)中配置的是變頻壓縮機(jī)，外接控制變頻器，改變壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，可以調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)中的流量，可以再壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)相同模式下運(yùn)行，而工況仍然可以通過(guò)恒溫器一38控制排氣壓力，恒溫器二11控制吸氣壓力，吸氣溫度通過(guò)電子膨脹閥6作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。由此可以得出再不同的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率下，系統(tǒng)中流量，系統(tǒng)的性能系數(shù)。而且改變頻率，可以得出壓縮機(jī)變頻率運(yùn)行特性。
6.膨脹閥試驗(yàn)，本試驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)置了手動(dòng)膨脹閥，電子膨脹閥，熱力膨脹閥，系統(tǒng)在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式或冷水機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)模式下運(yùn)行，學(xué)生可以再實(shí)際的制冷系統(tǒng)運(yùn)行的情況下測(cè)試膨脹閥的性能，閥前壓力通過(guò)恒溫器一38調(diào)節(jié)控制，閥后壓力通過(guò)恒溫器二11控制調(diào)節(jié)，閥的流量通過(guò)壓縮機(jī)試驗(yàn)程序可以計(jì)算得出。改變閥前，閥后壓力可以得出閥門(mén)不同工況下流量和壓力之間的關(guān)系。
7.組合式空調(diào)箱試驗(yàn)，本系統(tǒng)通過(guò)閥門(mén)的切換，向空調(diào)箱盤(pán)管中提供冷媒水，機(jī)組在冷媒—水換熱器的模式下運(yùn)行，關(guān)閉第十五閥門(mén)27，開(kāi)啟第十六閥門(mén)28、第十四閥門(mén)26，水通過(guò)水泵24，第十三閥門(mén)25、第十四閥門(mén)26、空調(diào)箱表冷器29、第十六閥門(mén)28、恒溫器38、流量計(jì)39，第二十閥門(mén)41，冷媒—水換熱器18、第十二閥門(mén)23，再經(jīng)過(guò)水泵24，第十五閥門(mén)27、第十九閥門(mén)40關(guān)閉；空調(diào)箱出口設(shè)置了加熱器30和加濕器31，空調(diào)箱的進(jìn)口，出口，冷卻盤(pán)管的出口設(shè)置空氣采樣和溫濕度測(cè)量裝置，空氣的狀態(tài)由此可以確定，空氣的流量通過(guò)空調(diào)箱中的噴嘴可以測(cè)出。學(xué)生可以定量的分析組合式空調(diào)箱的性能。加熱器和加濕器受調(diào)節(jié)器和控制器的控制，空氣出口的干球溫度，濕球溫度可以精確控制再±0.2℃以?xún)?nèi)。
8.變風(fēng)量系統(tǒng)試驗(yàn)，在組合式空調(diào)箱試驗(yàn)的基礎(chǔ)上行，空調(diào)箱變頻風(fēng)機(jī)32受變頻器和調(diào)節(jié)器的控制，通過(guò)風(fēng)機(jī)的變頻改變轉(zhuǎn)速而改變風(fēng)量，由此可以得出不同風(fēng)量下空調(diào)箱的換熱量，除濕量等，通過(guò)和壓縮機(jī)變頻的配合，可以進(jìn)行制冷系統(tǒng)變流量和空調(diào)箱變風(fēng)量的關(guān)系的試驗(yàn)。
9.蓄冷和釋冷試驗(yàn)，本試驗(yàn)平臺(tái)的冷媒系統(tǒng)中設(shè)置了蓄冷裝置22，冷媒可以通過(guò)切換不通過(guò)冷媒—水換熱器吸熱而進(jìn)入蓄冷裝置中向蓄冷介質(zhì)吸熱，蓄冷介質(zhì)放熱后一冰球或冰塊形式蓄冷。制冷系統(tǒng)再蓄冷完成后可以停止，通過(guò)閥門(mén)的切換，冷媒經(jīng)過(guò)蓄冷裝置和冷媒—水換熱器向冷媒水釋冷。蓄冷時(shí)第六閥門(mén)15開(kāi)，第十閥門(mén)20、第七閥門(mén)16、第八閥門(mén)17、第三閥門(mén)12關(guān)閉，冷媒通過(guò)冷媒泵9、第十一閥門(mén)21、蓄冷裝置22、第九閥門(mén)19、第第六閥門(mén)15、五閥門(mén)14、蒸發(fā)器8、第四閥門(mén)13、恒溫器二11，流量計(jì)二10，在進(jìn)入水泵9，釋冷時(shí)第四閥門(mén)13、第五閥門(mén)14、第六閥門(mén)15、第十閥門(mén)20關(guān)閉，冷媒通過(guò)冷媒泵9、第十一閥門(mén)21、蓄冷裝置22、第九閥門(mén)19、第八閥門(mén)17、冷媒—水換熱器18放出冷量，經(jīng)過(guò)第七閥門(mén)16、第三閥門(mén)12、恒溫器二11，流量計(jì)二10，再進(jìn)入水泵9，本系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)和蓄冷裝置同時(shí)向冷媒—水換熱器(即用戶(hù))供冷的試驗(yàn)。這都是實(shí)際的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中常規(guī)的運(yùn)轉(zhuǎn)形式，學(xué)生可以再這個(gè)小型的冰蓄冷裝置上了解到工程實(shí)際中應(yīng)用的系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，系統(tǒng)中設(shè)立的溫度，壓力，流量等的測(cè)量裝置，儀器，學(xué)生可以定量的分析蓄冷，釋冷過(guò)程，蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)的控制和數(shù)據(jù)采集，試驗(yàn)報(bào)表生成通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，控制系統(tǒng)友PC機(jī)，數(shù)據(jù)采集儀，RS-232至RS-422/485隔離轉(zhuǎn)換器，數(shù)字控制器，數(shù)字式功率計(jì)，多串口卡，高精度傳感器及相關(guān)外圍設(shè)備，硬件的總體結(jié)構(gòu)圖如圖二所示。
系統(tǒng)中各個(gè)控制參數(shù)，排氣壓力，吸氣壓力，吸氣溫度，冷凝器冷卻水進(jìn)口溫度，蒸發(fā)器冷媒進(jìn)口溫度，冷媒—水換熱器冷媒進(jìn)口溫度，冷水進(jìn)口溫度，都時(shí)通過(guò)數(shù)字調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，數(shù)字調(diào)節(jié)器通過(guò)比較設(shè)定壓力和溫度數(shù)值與壓力和溫度傳感器輸入的控制參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)值，輸出控制型信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器如加熱器和電動(dòng)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制參數(shù)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器通過(guò)485通訊電纜與上位控制計(jì)算機(jī)相連，控制器通過(guò)接受控制計(jì)算機(jī)的設(shè)定進(jìn)行對(duì)執(zhí)行器的調(diào)節(jié)，測(cè)量參數(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器，計(jì)算機(jī)通訊接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，生成試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表和試驗(yàn)報(bào)表。
計(jì)算機(jī)與儀表的通訊采用RS-485接口，RS-485已成為使用最廣泛的雙向平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，能夠高速，長(zhǎng)距離收發(fā)。RS-485每段最大距離1.2km，最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)，傳輸速率10M波特，單組雙絞線(xiàn)電纜，雙向主從通信，高阻抗噪聲的差分傳送，并行連接的節(jié)點(diǎn)，真正的多工通信。在該測(cè)控系統(tǒng)中，PC機(jī)和數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)字控制器通信時(shí)采用主從協(xié)議來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)，主控計(jì)算機(jī)控制整個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行并發(fā)送命令，從機(jī)(數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)字控制器)接受命令和數(shù)據(jù)并響應(yīng)。使用從機(jī)構(gòu)建的RS-485網(wǎng)絡(luò)采用了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的完全獨(dú)立隔離、共地隔離和光電隔離等措施，各節(jié)點(diǎn)并行聯(lián)接，模塊與網(wǎng)絡(luò)之間相互獨(dú)立，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，能有效地保護(hù)計(jì)算和數(shù)控設(shè)備的安全。
本測(cè)控系統(tǒng)串行通信功能的開(kāi)發(fā)采用了PcommPro軟件包，PcommPro是一種用于處理多進(jìn)程/多線(xiàn)程的串口通信軟件開(kāi)發(fā)工具，它提供了許多基于API函數(shù)的命令集來(lái)處理串口通信，可以在Delhpi，Visual C++，Visual Basic及PowerBuilder等多種開(kāi)發(fā)工具下使用，具有傳輸速度快、使用靈活方便等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足復(fù)雜情況下的串口通信要求。
本測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具選用了Visual Basic6.0(簡(jiǎn)稱(chēng)VB)，VB是運(yùn)行于Windows平臺(tái)下的一種可視化的高級(jí)編程語(yǔ)言，適合于開(kāi)發(fā)視窗類(lèi)應(yīng)用程序。該測(cè)控系統(tǒng)的軟件已不再局限于單純的數(shù)據(jù)采集功能，更多的增加了數(shù)據(jù)管理與分析等功能，主要包含以下功能模塊1)系統(tǒng)測(cè)試模塊。該模塊主要功能是在程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)PC機(jī)與各控制器，數(shù)據(jù)采集模塊，功率變送器之間的通信是否正常，只有當(dāng)檢測(cè)通信正常時(shí)，PC機(jī)才可以與之通信，進(jìn)行響應(yīng)讀寫(xiě)操作。
2)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。利用友好的人機(jī)交互界面，設(shè)置壓縮機(jī)的銘牌參數(shù)，及蒸發(fā)壓力，冷凝壓力，吸氣溫度，過(guò)冷度，載冷劑濃度等工況參數(shù)。
3)實(shí)時(shí)顯示。模擬工況圖實(shí)時(shí)顯示壓縮機(jī)的模擬運(yùn)行情況及吸氣溫度，吸氣壓力，排氣溫度，排氣壓力等所有檢測(cè)值；過(guò)程線(xiàn)圖以實(shí)時(shí)曲線(xiàn)的方式顯示壓縮機(jī)吸氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力等被控量的檢測(cè)值；調(diào)試工況數(shù)據(jù)界面實(shí)時(shí)顯示各個(gè)傳感器的模擬量、物理量以及系數(shù)和偏移，并可對(duì)系數(shù)和偏移進(jìn)行設(shè)置。
4)打印模塊。曲線(xiàn)打印以所見(jiàn)即所得方式打印參數(shù)曲線(xiàn)圖；報(bào)表打印檢測(cè)結(jié)束后以報(bào)表的方式打印實(shí)際的檢測(cè)結(jié)果，生成測(cè)試報(bào)告和數(shù)據(jù)記錄表。
5)通信控制。實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和ADAM數(shù)據(jù)采集模塊、控制器之間的串行通信的控制模塊。
權(quán)利要求
1.一種制冷空調(diào)多功能試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于該多功能試驗(yàn)平臺(tái)由制冷部分、空氣處理部分和控制柜所組成，制冷部分包括制冷系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷媒水系統(tǒng)，其中在制冷系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)(1)的兩端分別接冷凝器(2)、蒸發(fā)器(8)，冷凝器(2)、蒸發(fā)器(8)的另一端通過(guò)相串接的手動(dòng)膨脹閥(5)、第一閥門(mén)(3)相連接成一個(gè)回路，在手動(dòng)膨脹閥(5)的兩端并聯(lián)有電子膨脹閥(6)，第二閥門(mén)(4)、熱力膨脹閥(7)相串接后并聯(lián)在相串接的手動(dòng)膨脹閥(5)、第一閥門(mén)(3)的兩端；在冷媒系統(tǒng)中流量計(jì)二(10)、第二恒溫器(11)、第三閥門(mén)(12)、第七閥門(mén)(16)、冷媒-水板式換熱器(18)、第八閥門(mén)(17)、第十閥門(mén)(20)、冷媒泵(9)相串聯(lián)成一個(gè)回路，蒸發(fā)器(8)的兩端分別通過(guò)第四閥門(mén)(13)、第五閥門(mén)(14)并聯(lián)在第三閥門(mén)(12)的兩端，蓄冷裝置(22)的兩端分別通過(guò)第九閥門(mén)(19)、第十閥門(mén)(20)并聯(lián)在第十閥門(mén)(20)的兩端，第六閥門(mén)(15)的兩端并聯(lián)在相串聯(lián)的第七閥門(mén)(16)、第八閥門(mén)(17)、冷媒-水板式換熱器(18)的兩端；在冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔(34)進(jìn)水端通過(guò)一個(gè)第二十一閥門(mén)(42)接冷凝器(2)的出口，冷卻塔(34)的出水端通過(guò)相串聯(lián)的冷卻水泵(35)、第十八閥門(mén)(37)、第一恒溫器(38)，流量計(jì)一(39)、第十九閥門(mén)(40)接冷凝器(2)的進(jìn)口，第十七閥門(mén)(36)的一端接冷卻水泵(35)、第十八閥門(mén)(37)之間，閥門(mén)(36)的另一端接第十九閥門(mén)(40)與冷凝器(2)之間；在冷媒水系統(tǒng)中冷媒-水板式換熱器(18)、第十二閥門(mén)(23)、水泵(24)、第十三閥門(mén)(25)、第十五閥門(mén)(27)、第一恒溫器(38)、流量計(jì)一(39)、閥門(mén)(41)相串聯(lián)成一個(gè)回路，第十四閥門(mén)(26)、表冷器(29)、第十六閥門(mén)(28)相串聯(lián)后并聯(lián)在第十五閥門(mén)(27)的兩端；在空氣處理部分中測(cè)量噴嘴(33)、表冷器(29)、加熱器(30)、加濕器(31)、變頻風(fēng)機(jī)(32)順序排列，空氣從測(cè)量噴嘴(33)進(jìn)，由變頻風(fēng)機(jī)(32)送出。
全文摘要
多功能制冷空調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)是一種可以完成多種教學(xué)試驗(yàn)如制冷壓縮機(jī)性能測(cè)試，冷水機(jī)組性能測(cè)試，水—水換熱器傳熱，阻力性能測(cè)試，水泵性能測(cè)試，組合式空調(diào)箱性能測(cè)試，變風(fēng)量空調(diào)箱試驗(yàn)，變流量試驗(yàn)，電子膨脹閥控制試驗(yàn)，熱力膨脹閥和手動(dòng)膨脹閥性能試驗(yàn)的綜合試驗(yàn)平臺(tái)。該多功能制冷空調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)，空氣處理系統(tǒng)和控制柜組成。控制柜由制冷系統(tǒng)，空氣處理系統(tǒng)的各用電器件的空氣開(kāi)關(guān)，交流接觸器，控制中間繼電器，控制用高精度調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器，測(cè)量?jī)x表，數(shù)據(jù)采集器，動(dòng)態(tài)模擬顯示低壓電路，數(shù)據(jù)采集和控制用計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101051005SQ20061008831
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者李舒宏, 張小松, 杜凱, 蔡亮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)